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摘要:汽轮机作为火电厂中最为重要的发电设备,通过汽轮机的转动带动电磁感应产生电源,其运转效率关系到火电厂的发展效益与生产安全,并且汽轮机一般都处于长时间运转状态,难免会产生一些重要零部件、固定装置、接口处的磨损,轻微处会造成汽轮机的故障,影响到正常的发电功率,严重时甚至会影响到发电安全造成经济损失。因此需要对汽轮机的正常运行进行有效管理。本文就以火电厂中汽轮机运行中的故障问题进行分析,将汽轮机运行过程中的故障进行一一列举,并提出有针对性的解决方案,为火电厂汽轮机运行发展提供可有效保证。
关键词:火电厂汽轮机;运行问题;解决对策
1火电厂汽轮机概述
汽轮机的工作原理将蒸汽的热能通过叶片转化为机械转动的动力设备,所以又被成为蒸汽透平设备。目前已经全面发挥了蒸汽机的发电设备,并且还可以被当做压缩机、风机等驱动设备进行使用。
1.1工作原理
火电厂的汽轮机组具体工作原理为:将来自于锅炉的蒸汽进入到汽轮机后,将蒸汽的动力通过汽轮机的喷嘴与动力叶片进行转化,使蒸汽本身的热能通过旋转的方式转化为供机械设备运行的机械能。
1.2结构部件及配套设备
汽轮机设备主要由两大部分组成,一部分为汽轮机组的静态设备,主要包括隔板、汽缸、汽封和进汽部分等。主要对锅炉的蒸汽热能进行有效存储保留。另一部分就是将蒸汽动能转化为机械旋转。主要部件包括叶片、叶轮、转动轴承、联轴器等。将压缩的蒸汽热能采用转动原理进行转化。一动一静实现了火电厂热能向机械能的转换。另外,由于汽轮机一般都处于高温、高压的运行环境中,设备的密封、耐高温都是属于精密类设备的范围,同时锅炉、发电机、加热器、冷凝器都会影响到汽轮机的工作效率。
1.3汽轮机的特点
燃煤空冷供热机与传统的往复式蒸汽机相比较,能够充分满足煤炭在火电厂中使用的热效率,两台汽轮机可以为热效率转换提供更高的温度和压力。汽轮机的应用很好的解决了火电厂运行的安全性、可靠性。随着火电厂科技水平的不断提升,火电厂的汽轮机使用与其他设备逐渐形成一些系统。加热器、冷凝器、发电机等设备与汽轮机的配合也更加高效,火电厂的运行逐渐形成一个整体。
2火电厂汽轮机故障成因分析及解决对策
2.1设计制造方面
火电厂的汽轮机需要在高温高压环境中进行持续工作。也对设备制造提出了更高要求。目前在实际工作中由于制造问题造成的设备故障并不多见,但也是有出现的可能。最直接的原因就是汽轮机转子的重心与旋转中心的不重合,在快速转动中这一点的不平衡力会被放大造成转子运行的激振力,如果这个离心力过大也会引起汽轮机的故障,并且还会造成中部轴承的损坏。汽轮机在装配时就需要对每一级叶片进行平衡试验。试验时最好能够达到设备运行的低高速转换以及转速极限。确保汽轮机的转子平衡在一个合理的控制范围内。
厂家在汽轮机的制造过程中造成转子不平衡主要由两方面原因。一是在汽轮机叶片加工装配的精细度不够,这种高精密的机械设备对加工质量有很强的要求,所以必须时刻对机械加工的精密度进行检测控制。而是汽轮机设备在装配过程中的失误,轴承选择不当、油膜不好、固定不足等。汽轮机的内部的安装也会影响到转子运行的不平衡。所以在工程前期最好对汽轮机进行工作检查,防止由于内部原因造成设备的不稳定。
2.2安装和检修方面
(1)轴承标高
汽轮机的轴承是叶片转子运行的关键零件,在汽轮机转动过程中对两端起到一定的支撑。目前的汽轮机轴承安装、检修都是以生产厂家的要求严格进行。
如果汽轮机两端轴承标高不平衡将会导致轴承的承载符合分配不均,长时间运行情况下会影响到转子系统的稳定。对于抽象标高的改进企业还是存在一定的技术难度,还需要根据生产厂家的安装流程进行合理科学调整。做好厂家与企业工程之间的联系确保轴承标高这种高精度技术的处理。
(2)动静间隙
为了保证汽轮机在转动过程中转子运行对其他设备的影响,内部转子与汽缸、冷凝器、压缩设备通常存在一定的动静间隙,这样为了保证转子叶片的高速运转不受影响,但是在高速持续性运转的同时轻微的动会使这种动静间隙增大,影响到转子周围设备对专一系统的固定作用,当动静缝隙达到一定程度后也会使故障增大降低汽轮机的运动效率。但是缝隙过小也会增加转子运行的摩擦力,加大轴承的损害,所以在汽轮机转动轻微故障的影响下要尽可能减少周围环境变化对故障的增大影响,做好对隔板汽封与运行设备周围的间隙检查,及时调整汽轮机静止设备零部件变动对整体运行故障的影响。
(3)滑销系统
不管时汽轮机还是发电机都需要借助高速机械运动进行运行。当转动机组长时间运行后必然会出现受热膨胀,但设高精密设备的设计往往十分契合,容不得设备零件的随意膨胀。滑销系统就是为了引导机组零件的受热膨胀,通过对滑销系统的卡涩处理来限制机组的膨胀,但是在膨胀限制过程中也会影响到机组设备的正常运行产生故障,严重时甚至直接会限制机组设备的正常运行。因此一方面要做好机组设备运行的散热处理,保证运行过沉重转动机组不会出现过热问题,另一方面提升滑销系统的性能,使其能够有效对机组的膨胀进行快速处理,对机组设备与滑销系统的安装检修进行高度重视。
3汽轮机的整体运行管理策略
3.1规范汽轮机组的管理要求
近几年我国火电厂的快速发展已经形成了一个标准的汽轮机管理要求,国外相关行业规范和标准也可以做为我国电力行业的参考指数,汽轮机安装使用应该根据电力行业的(DL/T905-2004)基础进行专业化管理,发挥火电厂汽轮机设备的运行管理的先进性、可靠性、可操作性。
3.2建立专业维修部门与认证机构
汽轮机的故障管理涉及到生产厂家、火电厂、维修企业的一体化内容,一些故障问题的解决需要从汽轮机的整体化检测。所以不可能只通过汽轮机的管理部门进行解决,应该建立一个涉及到汽轮机厂家、企业后勤、维修企业的管理部门,能够对汽轮机的故障问题有一套成熟的解决方案,发挥出集中人力与专业维修人员的优势。同时对汽轮机设备与零件商的提供商进行质量认定。根据国家质检机构的认可进行汽轮机维修企业的选择,保证火电厂的汽轮机维修管理可以有一套成熟的解决方案。
3.3安装相应的测震装置
汽轮机运行的故障问题最好通过测震装置的检测进行记录,一些大型的汽轮机组难以通过人工发现运行过程中的故障问题,在汽轮机的轴承、轴瓦、轴承盖等位置安装相应的传感器,对汽轮机的故障进行记录,一旦发现异常的故障波动就需要进行及时检查,不放过汽轮机运行的任何一个细微问题。
4结语
综上所述,本文以火电厂汽轮机的故障问题分析主要从三个方面进行展开,通过对设计制造、安装检修、机组运行的分析,为火电厂的汽轮机运行与故障问题进行全面解读。同时对于一些高温、高压环境下的热传递效率也更高,为火电厂的发展提供了更加可靠、安全、稳定的动力性能。
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